智能医用纺织品研发一瞥

文/陈万瑜

智能医用纺织品是由多种学科综合开发的高智能化的纺织品，在医疗卫生领域具有巨大的前景和市场应用潜力。无论是临床诊断、手术、治疗、康复、替换还是人体卫生、保健和防护等方面，其用途日益广泛，尤其是在系列智能医用纺织材料的变色与变形创新设计上。

新型智能敷料——让病情变化“显而易见”

医用敷料，是体外治疗用常见的药物纺织品。传统敷料可能给病人带来不必要的换药痛苦和伤口感染可能。而智能变色织物的出现，提供了更加温和的解决方案。

加拿大阿尔伯塔大学和日本九州大学研究的智能敷料主要采用了染料变色技术。当敷料液体pH值＞7.3，酚红指示剂染料即显示患者存在伤口感染或慢性皮肤病。为防止影响敷料的可靠性和时长，研究人员改变了染料特性，加入海藻酸/聚丙烯酰胺水凝胶基质并与共价键相结合，旨在获取更为准确的比色结果，也为后期电路印刷铺平道路，研发理想的智能柔性衬底。

瑞士联邦材料科学测试与开发研究所(EMPA)的科技实验室研究人员设计了一种由配对丙氨酸离子组成的材料，这是一种用于伤口检测的潜在荧光染料，它能为检测伤口pH值提供新型的工具。一方面，它无毒，用它读取的pH值更精确；另一方面，其搭档铵盐苯扎不但抗菌力强，还能提高丙酸铵的疏水性。因此，在液体顺利渗入仿生膜和敷料的时候，酸碱度的测定不受干扰。

纺织技术邂逅记忆合金——重现生命之光

目前，形状记忆合金（SMA）已被发现有50多种，主要分为铁基SMA、铜基SMA和镍钛合金（NiTi）三大类。镍钛合金植入纺织材料后凭借其无可比拟的优点可产生超强弹性、耐蚀性以及良好的生物相容性，不仅能产生与众不同的效果，甚至可植入医用材料，成为广泛应用于人体器官或组织的替代物。而怎样才能发挥记忆合金的最大潜能呢？纺织设计就能给出巧妙的答案。NiTi利用纺织技法呈现出复杂结构，经研究它可造就强大的性能，能满足不同医疗产品的要求。

在微创领域，由NiTi制成的医疗器械，不断出现突破和创新。罗马尼亚克拉约瓦大学和克拉约瓦医药大学的研究团队，将镍钛SMA在微创介入中的应用视为研究焦点。他们希望通过独特的设计，外科介入器械实现最小化，对人体的影响和生理干扰也能降到最低。

在骨科医疗技术领域，纺织设计也大有可为。治疗脊柱侧弯的形状记忆间隔器可避免矫形后出现骨折、神经损伤等严重并发症。在漫长的术后恢复期里，患者骨骼无需牵引矫正或石膏固定就能康复。因为间隔器垫片提供可随时随地承受缓冲和负载的支持，其原理正好与间隔织物类似。而多孔镍钛合金，则是记忆合金和纺织技术催生的新型骨科植入物。状如海绵的结构可为新骨成形阶段的体液输送定制了理想的孔隙。不仅如此，它还具有和人体骨骼一样的抗压强度和负载力。

记忆合金在医用纺织领域最重要、最突出的贡献应该是它在心血管手术中的应用。“西蒙滤波器”，就是率先利用镍钛记忆合金对抗心血管疾病的例子。这种滤波器在冷却后变形的马氏体状态下通过导管置入血管，然后利用人体体温慢慢膨胀为昔日“记忆”的形状，达到预期的疗效。

另一家称为Secant的公司研发的“血管装置”采用了纺织原理中的编织、针织和纺织工艺，其结构具有灵活性，它非常适用于神经与血管系统的干预手术。这家从20世纪40年代中期开始设计纺织结构的企业，70多年来一直致力于技术创新，如今他们已把医用纺织作为发展重点。通过利用针织、机织和编织技术，创新研发系列最先进的智能医用设备。

前景展望——创新为持续发展提供硬核动力

新型医用纺织的设计与研发实际上也激发了更多层次和领域的创新。美国一家名为塔马拉的公司（Tamarack Habilitation）研发出一款产品，名为“GlideWear”，这是一种低摩擦的医用织物技术，起初被用来保护截肢患者与假肢间脆弱的皮肤和软组织；后来却在申请医学专利后被创造性地应用到特殊服装制造和医学运动领域。它还有其他功能，即强化摩托车和自行车骑行头盔的保护功能。

据统计，全球医用技术纺织的研发风起云涌，市场前景十分可观。未来几年，它将保持较高的复合增长率。但是，现有的医用纺织品产业因医用品存在污染风险且缺乏有效的回收利用，因此在一定程度上阻碍了研发和推广。

以上创新的技术将有助于解决过去未能解决的难题，且将带动整个产业迸发新的活力和机遇。作为我国战略新兴产业的一部分，只有提高生物医用纺织材料产业自主创新的能力，特别是高端智能产品的研发，才能更好迎接全球医用纺织技术市场的机遇和挑战。